JPH07109697B2

JPH07109697B2 - エラー訂正符号化装置

Info

Publication number: JPH07109697B2
Application number: JP57206450A
Authority: JP
Inventors: 典久代田
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1982-11-25
Publication date: 1995-11-22
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPS5996516A

Description

【発明の詳細な説明】「産業上の利用分野」この発明は、デイジタルビデオ信号、デイジタルオーデ
イオ信号を磁気テープに記録するのに適用されるエラー
訂正符号化装置に関する。

「背景技術とその問題点」デイジタルビデオ信号を回転ヘツドによつて磁気テープ
に記録する場合、記録データ、一般に第１図に示すもの
とされる。記録データの１ブロツクは、ブロツク同期信
号（SWNC）、識別信号（ID）、データ，エラー検出信号
の冗長コード（ECC）から構成される。ブロツク同期信
号は、１ブロツクの区切りを示し、識別信号は、アドレ
ス，フレーム，フイールド，ライン，記録チヤンネルな
どそのブロツクのデータのパラメータを示し、エラー検
出符号の冗長コードは、その１ブロツクのエラーの有無
を検出するためのものである。

この記録データは、第２図に示すエンコーダによつて形
成される。第２図において、１で示す入力端子にデイジ
タルビデオ信号が供給され、P,Q発生回路２においてエ
ラー訂正用のパリテイP,Qが形成され、次に、ECC発生回
路３において各ブロツク毎にエラー検出用のパリテイが
形成され、図示せずも、ブロツク同期信号及び識別信号
が付加される。そして、記録アンプ４、回転トランス
（図示せず）を介して回転ヘツド５に供給され、磁気テ
ープに記録される。

従来のエラー訂正符号化の一例について第３図及び第４
図を参照して説明する。この例では、各ブロツクに８ビ
ツトのサンプルデータが2m個含まれている。例えば第１
ブロツクB₁には、第３図に示すように、サンプルデータが含まれている。第４図に示すように、ｎ個のブロツク
B₁〜B_nを順次、整列することにより、マトリクス状のデ
ータ配列が得られる。

このマトリクスの同一の列に含まれるサンプルデータか
らエラー検出及びエラー訂正符号である隣接符号のパリ
テイP,Qが形成される。例えば、第２列に位置するｎ個
のブロツクから、次の（１）式及び（２）式にしたがつ
てパリテイPD₂,QD₂が形成される。

ここで、Ｔは、隣接符号の（８×８）の随伴行列であ
り、は（mod.2）の演算である。このようにして、マ
トリクスの下側の２行には、パリテイPD₁〜PD_2mからな
るパリテイブロツクB_pとパリテイQD₁〜QD_2mからなるパ
リテイロツクB_qとが位置する。このパリテイのブロツク
の夫々に対しても、ブロツク同期信号及び識別信号が付
加される。

そして、第１ブロツクB₁〜第ｎブロツクB_n,パリテイブ
ロツクB_p,B_qの各々に対してエラー検出符号の冗長コー
ドが付加される。エラー検出符号として、上述と同様
に、隣接符号が用いられる。但し、第１ブロツクB₁に関
して第３図及び第４図に示すように、２サンプル（16ビ
ツト）を１ワードWi（ｉ＝１〜ｍ）として、（３）式及
び（４）式にしたがつて２ワードのパリテイC₁（C₁₁及
びC₁₂）とC₂（C₁₃及びC₁₄）とが形成される。

ここで、Ｔは、隣接負号の（16×16）の随伴行列であ
る。パリテイブロツクB_p及びB_qの夫々に対しても、パリ
テイ（C_p1,C_p2）及び（C_p3,C_p4）と（C_q1,C_q2）及び（C
_q3,C_q4）が形成される。

上述のようなエラー訂正符号化と対応する復合は、第１
ブロツクB₁〜第ｎブロツクB_nとパリテイブロツクB_p,B_q
との計（ｎ＋２）ブロツクに夫々属し、マトリクスの同
一の列に含まれる計（ｎ＋２）ワードを隣接符号のデコ
ーダに供給し、エラー訂正を行なうステツプと、このエ
ラー訂正がされたデータを１ブロツク毎にエラー検出を
行なうステツプとからなる。このエラー検出は、パリテ
イP,Qによつてエラー訂正が正しく行なわれたかどうか
をチエツクするものである。

つまり、この例では、同一の列に含まれる（ｎ＋２）ワ
ードのうちで１ワードのエラーを訂正することができ、
２ワード以上のエラーを検出することができる。しかし
ながら、２ワード以上のエラーであるにも拘らず、１ワ
ードエラーとみなして訂正してしまう誤つた訂正を行な
う場合が生じる。この誤つた訂正がなされると、一般に
エラーフラツグがエラー無しを示すものとされるので、
正しいデータとして出力されてしまう。この誤つた訂正
により発生したデータは、本来のものとかけ離れた値の
ものであり、これを排除することが必要である。その役
割を果たすのが各ブロツク毎に付加されているエラー検
出負号（ECC）である。

さて、上述せる従来のエラー訂正符合化方法は、エラー
訂正用の冗長コードであるパリテイP,QのブロツクB_p,B_q
の夫々に対してもエラー検出符合のパリテイが付加され
ている。しかしながら、このパリテイP,Qのエラー検出
を行なつても、その結果は、意味がない。上述のよう
に、エラー検出は、誤つたエラー訂正をチエツクし、誤
つたエラー訂正がなされているデータを後段で修整する
ためのものである。したがつて、パリテイP,Qについて
誤つたエラー訂正がされていることが検出されても、パ
リテイP,Qは、修整する必要がないデータであつて、こ
の検出結果の使い途がない。

「発明の目的」この発明は、エラー訂正の冗長コード（パリテイP,Q）
からなるブロツクにエラー検出符号の冗長コードを付加
する無駄を省き、データブロツクのエラー検出符号の冗
長コードに対するエラー訂正用の冗長コードをその代わ
りに付加するものである。この発明は、データとブロツ
クのエラー検出符合（ECC）とに対して同一のエラー訂
正を行なうことによつて、修整処理に委ねられるデータ
をなるべく減少させるものである。また、この発明は、
符号化回路及び復合化回路の構成が複雑とならないもの
である。

「発明の概要」この発明は、ディジダル情報データの所定長毎に誤った
エラー訂正を検出するためのエラー検出符号の第１の冗
長コードを形成し、第１の冗長コードを所定長のディジ
タル情報データに対して付加し、１ブンロックのデータ
を形成するための第１の冗長コード形成回路と、ブロックの複数個を行及び列の一方に配列した２次元配
列に関して、行及び列の他方に整列するディジタル情報
データ及び第１の冗長コードの夫々に対してエラー訂正
符号の第２の冗長コードを形成し、第２の冗長コードか
らなる少なくとも１ブロックを形成するための第２の冗
長コード形成回路とからなるエラー訂正符号化装置であ
る。

「実施例」この発明を前述のようなデイジタルビデオ信号を記録再
生する場合に適用した一実施例について説明する。

第５図は、この発明の一実施例の記録回路の構成の基本
的なものを示し、第６図は、再生回路の構成の基本的な
ものを示し、第７図はこの発明の一実施例の符号構成を
示す。

入力端子１からのデイジタルビデオ信号は、まず、ECC
発生回路３に供給され、第７図における第１ブロツクB₁
〜第ｎブロツクB_nの各ブロツクのデータに対して、誤つ
た訂正を検出するためのエラー検出符号（隣接符号）の
冗長コードが形成される。この形成は、前出の（３）式
及び（４）式に示すのと同一の演算によつて行なわれ
る。このECC発生回路３の出力がP,Q発生回路２に供給さ
れる。

P,Q発生回路２は、マトリクスの各列に含まれるｎ個の
サンプルデータに対して、前出の（１）式及び（２）式
に示すのと同一の演算処理を行なつてエラー訂正符号
（隣接符号）のパリテイP,Qを形成するものである。こ
こで、注意すべきことは、（2m＋１）の列から（2m＋
４）までの計４列に含まれる冗長コードに対しても、デ
ータと全く同様に、パリテイ（PC₁,QC₁）〜（PC₄,QC₄）
が形成されることである。（１）式，（２）式と同様
に、（2m＋１）の列では、次の（５）式，（６）式にし
たがつてパリテイPC₁,QC₁が形成される。

以上のようにして形成されたB₁〜B_n,B_p,B_qのブロツクの
データが順次、記録アンプ４を介して回転ヘツド５に回
転トランス（図示せず）を介して磁気テープに記録され
る。

また、再生時には、第６図に示すように、回転ヘツド６
によつて再生されたデータが再生アンプ７、回転トラン
ス（図示せず）を介してシンドローム発生回路８に供給
される。このシンドローム発生回路８で第１のフランク
（第６図及び第８図においてFLAG₁で示す）が発生し、
データとこの第１のフラツグがエラー訂正回路９に供給
され、エラー訂正が行なわれる。シンドローム発生回路
８では、第２列を例にとると、次の（７）式及び（８）
式にしたがつて８ビツトのシンドロームS₁,S₂が形成さ
れる。

もし、エラーがなければ、このシンドロームS₁,S₂が共
に０となる。このシンドロームS₁,S₂が共に０となる場
合にのみＬ（低レベル）となり、それ以外即ちシンドロ
ームS₁,S₂の一方又は両者が０でない場合にＨ（高レベ
ル）となる第１のフラツグが形成される。この第１のフ
ラツグは、B₁〜B_nのｎ個のブロツクが入力された後に発
生する。また、エラー訂正回路９では、上述のシンドロ
ームS₁,S₂を用いてエラー訂正がなされる。このエラー
訂正は、TS₁,T²S₁…TⁿS₁を演算し、これらの夫々とシン
ドロームS₂とが一致するかどうかを調べ、一致する場合
には、１個のサンプルデータのエラーと判断し、シンド
ロームS₁（エラーパターン）をこのサンプルデータに加
算（mod.2）することで行なわれる。

エラー訂正回路９から訂正後のデータと第２のフラツグ
（第６図及び第８図でFLAG₂で示す）とが発生し、エラ
ーチエツク回路10に供給される。この第２のフラツグ
は、第１のフラツグと同一のものが各ブロツクと同期す
るように、繰り返されるものである。つまり、エラー訂
正がなされた場合でも、第２のフラツグはＬにされな
い。

エラーチエツク回路10において、各ブロツク毎にエラー
検出がなされる。B₁〜B_nの各ブロツクに含まれるデータ
のうちで１ワードでもエラーが有ると、エラー有とエラ
ー検出がされる。この例では、エラー検出符号として隣
接符号を用いているので、前者の（７）式，（８）式と
同様の演算を行なつて、シンドロームを求めることによ
りエラー検出を行なうことができる。また、パリテイブ
ロツクB_p,B_qの夫々は、ブロツク毎のエラー検出符号の
冗長コードが付加されていないので、エラーチエツク回
路10において殆どの場合、エラー有として検出される。
しかし、このパリテイブロツクB_p,B_qのデータは、後段
のエラー修正回路11で使用されないので、このエラー検
出の結果がどのようなものでも問題が生じない。

また、第２のフラツグと各ブロツク毎のエラー有でＨ、
エラー無しでＬとなるフラツグとがANDゲート（図示せ
ず）に供給され、その出力に第３のフラツグ（第６図及
び第８図で、FLAG₃で示す）が採り出される。エラー修
正回路11では、この第３のフラツグがＨとなるデータの
みが修整される。修整の方法としては、平均値補間その
他の補間を用いることができる。そして、エラー修整回
路11から出力端子12に再生デイジタルビデオ信号が取り
出される。

上述のエラー修整について第８図を参照して説明する。
第８図Ａに示すように、（ｎ＝10）（2m＝10）のマトリ
クス状にブロツクB₁〜B₁₀が配列されており、E₁〜E₁₂で
示す計12個のサンプルデータがエラーデータの場合に
は、第８図Ｂに示す第１のフラツグがシンドローム発生
回路８から生じる。１列の中に、１個のエラーデータが
存在する場合には、エラー訂正回路９でこのエラーデー
タが訂正され、したがつて、エラー訂正後には、第８図
Ｃに示すように、エラー訂正できないデータが残る。こ
の第８図Ｃにおいて、Ｆは、E₃及びE₆の２個のエラーを
第２ブロツクＢの１個のエラーとみなして訂正してしま
い、この誤つた訂正により新たに発生したエラーデータ
を表わしている。

また、エラー訂正回路９からは、第８図Ｄに示すように
第１のフラツグと同一の第２のフラツグが各ブロツクの
データと同期して出力される。

そして、エラーチエツク回路10では、各ブロツク毎にエ
ラー検出が行なわれ、エラー有でＨ、エラー無でＬとな
る第８図Ｅに示すブロツク単位の検出結果が得られる。
図示せずも、パリテイブロツクB_p,B_qについては、殆ど
の場合にＨとなる検出結果が生じる。このエラー検出の
結果と第２のフラツグとの論理積によつて第３のフラツ
グが形成される。第８図Ｃにおいて、斜線を施したサン
プルデータに対して第３のフラツグがＨとなり、エラー
修整回路11では、このサンプルデータが修整される。こ
の実施例と異なり、エラー訂正がなされたものについ
て、フラツグをＨからＬにすると、本来、修整が必要で
ないものまで修整されることを防止できる。しかし、誤
つた訂正が見逃され、再生画像中で目につき易いノイズ
（インパルス状ノイズ）が発生する問題が生じる。

「応用例」エラー検出符号としては、CRC（Cyclic Redundancy Che
ck）コード、単純パリテイなどを用いても良い。また、
エラー訂正符号としては、リードソロモン符号など少な
くとも１ワードのエラー訂正をできる符号を用いること
ができる。また、デイジタルビデオ信号の他にデイジタ
ルオーデイオ信号を記録再生する場合に、この発明は、
適用することができる。

「発明の効果」この発明において、誤つた訂正のチエツクは、各ブロツ
クのデータ及びエラー検出信号の冗長コードが共にエラ
ー訂正された後でなされるので、この冗長コードをエラ
ー訂正しない場合に比して、エラー修整の処理をうける
データを少なくすることができる。この発明と異なり、
エラー検出符号の冗長コードがエラー訂正符号化の処理
をされていないと、１ブロツクのデータには、エラーデ
ータがないものにも拘らず、冗長コードのみにエラーが
有るために、そのブロツクがエラー有と判断されてしま
い、正しいデータまでが修整の処理を受ける問題が生じ
る。

この問題を解決するため、この発明と異なり、第４図に
示すように、パリテイブロツクまで含めた全てのブロツ
クに対してエラー検出符号の冗長コードを付加した後
に、更に、この冗長コードのみに対してエラー訂正符号
化を施すことが考えられる。しかし、この場合には、エ
ラー検出符号化の後段において、符号器が新たに必要と
なり、回路構成が複雑化する。この発明では、データと
全く同一のエラー訂正符号化を行えば良いので、ハード
ウエアが複雑とならない。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用することができるデイジタルVT
Rにおけるデータ系列の説明に用いる略線図、第２図は
従来のエラー訂正符号化方法の説明に用いるブロツク
図、第３図及び第４図は従来のエラー訂正符号化方法の
説明に用いる略線図、第５図及び第６図はこの発明の一
実施例の記録回路及び再生回路の説明に用いるブロツク
図、第７図はこの発明の一実施例の符号構成の説明に用
いる略線図、第８図はこの発明の一実施例におけるエラ
ー修整方法の説明に用いる略線図である。１……記録データの入力端子、２……P,Q発生回路、３
……ECC発生回路、８……シンドローム発生回路、９…
…エラー訂正回路、10……エラーチエツク回路、11……
エラー修整回路。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ディジタル情報データの所定長毎に発生し
たエラーを検出するためのエラー検出符号を有する第１
の冗長コードを形成し、上記第１の冗長コードを上記所
定長のディジタル情報データに対して付加し、１ブロッ
クのデータを形成するための第１の冗長コード形成手段
と、上記ブロックの複数個を行及び列の一方に配列した２次
元配列に関して、上記行及び列の他方に整列する上記デ
ィジタル情報データ及び上記第１の冗長コードの夫々に
対して、発生したエラーを訂正するためのエラー訂正符
号を有する第２の冗長コードを形成し、上記第２の冗長
コードからなる少なくとも上記第１ブロックを形成する
ための第２の冗長コード形成手段とからなることを特徴
とするエラー訂正符号化装置。
【請求項２】ディジタル情報データの所定長毎に発生し
たエラーを検出するためのエラー検出符号を有する第１
の冗長コードを形成し、上記第１の冗長コードを上記所
定長のディジタル情報データに対して付加し、１ブロッ
クのデータを形成するための第１の冗長コード形成手段
と、上記ブロックの複数個を行及び列の一方に配列した
２次元配列に関して、上記行及び列の他方に整列する上
記ディジタル情報データ及び上記第１の冗長コードの夫
々に対して、発生したエラーを訂正するためのエラー訂
正符号を有する第２の冗長コードを形成し、上記第２の
冗長コードからなる少なくとも上記１ブロックを形成す
るための第２の冗長コード形成手段とを含むエラー訂正
符号化装置と、上記行及び列の他方に整列する上記ディジタル情報デー
タ及び上記第１の冗長コードの夫々に対応する上記第２
の冗長コードによって、発生したエラーを訂正するため
のエラー訂正手段と、上記エラー訂正手段から得られた
エラー訂正後の所定長のディジタル情報データの夫々に
対応するエラー訂正後の第１の冗長コードによって、発
生したエラーを検出するためのエラー検出手段とを含む
エラー訂正復合装置とからなることを特徴とするエラー
訂正符号化および復合装置。